WO2007144234A1 - Verfahren zur überschlagsverhinderung bei krafträdern - Google Patents

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WO2007144234A1
WO2007144234A1 PCT/EP2007/054407 EP2007054407W WO2007144234A1 WO 2007144234 A1 WO2007144234 A1 WO 2007144234A1 EP 2007054407 W EP2007054407 W EP 2007054407W WO 2007144234 A1 WO2007144234 A1 WO 2007144234A1
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WO
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rear wheel
brake pressure
wheel
evaluation
brake
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/054407
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French (fr)
Inventor
Michael Kremer
René ZYSNO
Markus Hamm
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co. Ohg, Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1706Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for single-track vehicles, e.g. motorcycles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1766Proportioning of brake forces according to vehicle axle loads, e.g. front to rear of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2230/00Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/03Overturn, rollover

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1, a computer program product according to the preamble of claim 15 and a device according to the preamble of claim 16.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for preventing rollover in motorcycles with an anti-lock system.
  • the invention is based on the idea that, based on at least two evaluation criteria, a lift-off evaluation variable, which represents a gradual measure of a lift-off risk of the rear wheel, is formed. Exceeds this Abhebebeêtsling size a predetermined threshold, it is detected on a rear wheel lift.
  • a “gradual” great is meant a great that can take on more than two different values it can be a graduated or stepwise varying quantity, eg a variable which can take the values 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, etc., or even a gradually varying or continuous variable, eg a variable which can take the values of the real numbers or the values of the real numbers between 0.0 and 1.0 act.
  • a gradual quantity is to be understood here as opposed to a Boolean quantity, which can only assume two values, eg 0 or 1, true or false, yes or no.
  • At least two of the following evaluation criteria are used to form the Abhebebeêtsungsucc: vehicle deceleration, braking dynamics, brake pressure reduction (s) in the brake circuit of the front wheel, and wheel behavior of the rear wheel. It is particularly preferred to use all four mentioned evaluation criteria to form the Abhebebeêtsucc size.
  • the lift-off evaluation variable then results from the partial lift-off evaluation variables, particularly preferably by addition.
  • the partial removal evaluation variable is also preferably graduated variables.
  • the dimensioning of the reduction of the front wheel brake pressure when the rear wheel lift is detected is preferably carried out as a function of the lift-off evaluation variable or at least one partial lift-off evaluation variable.
  • the partial lift evaluation quantity (s) is / are particularly preferably used to evaluate the brake dynamics and / or the vehicle deceleration.
  • the lift-off evaluation variable or the partial-lift evaluation variable for evaluating the vehicle deceleration is determined from the vehicle deceleration with the aid of a predetermined characteristic curve. It is recommended to store the characteristic curve in the control unit of the anti-lock braking system.
  • the takeoff evaluation variable or the partial takeoff evaluation variable for evaluating the brake dynamics is determined as a function of a brake pressure gradient of a front wheel brake pressure buildup. It is advisable to specify the relationship between Abhebebetechnischsucc or Operaabhebebetechnischsucc and Vorderradbrems réellegradient using a, particularly preferably stored in the control unit of the anti-lock braking system, characteristic.
  • the lift-off evaluation variable or the partial lift-off evaluation variable for evaluating a brake pressure reduction in the front-wheel brake circuit is determined as a function of a magnitude of at least one brake pressure reduction in the front-wheel brake circuit and / or as a function of a number of brake pressure reductions in the front-wheel brake circuit.
  • the lift-off evaluation amount or the partial-lift evaluation amount for evaluating the wheel behavior of the rear wheel is preferably determined depending on a duration of a wheel behavior characteristic of a lifted-off rear wheel. This is to ensure that only a short and / or random wheel behavior on the rear wheel, which indicates a raised wheel, not to a Brake pressure reduction on the front wheel leads. Such, short-term wheel behavior on the rear wheel could be caused for example by a floor unevenness or occur in a located on the ground, but overbrake the rear wheel.
  • the magnitude of the front-wheel brake pressure reduction when the rear-wheel lift is detected is performed depending on the front-wheel brake pressure upon detection of the rear-wheel lift.
  • the front wheel brake pressure is preferably kept approximately constant for a period of time. Then, after the time duration, a brake pressure build-up in the front-wheel brake circuit is controlled. This is to ensure that braking power is built up again as quickly as possible so that as little braking power as possible is given away.
  • the time duration is dimensioned as a function of the size of the previous brake pressure reduction (s) in the front-wheel brake circuit.
  • a further regulation of the brake pressure in the brake circuit of the front wheel is preferably carried out as a function of the lift-off evaluation variable or at least one partial lift-off evaluation variable. With particular preference, it is decided on the basis of the lift-off evaluation variable or at least one partial lift-off evaluation variable whether a further front-wheel brake pressure build-up is carried out after the first, time-controlled pressure buildup, if sufficient seating movement of the motorcycle has taken place, or if a further pressure reduction at the front wheel brake is controlled.
  • a regulation of the brake pressure in the rear wheel brake circuit particularly preferably a brake pressure build-up or brake pressure reduction, is carried out. This is useful if the delay of the rear wheel corresponds approximately to the vehicle deceleration or the speed of the rear wheel corresponds approximately to the vehicle speed, since in these cases the wheel behavior of the rear wheel can not be used as an evaluation criterion.
  • An advantage of the method according to the invention in comparison with prior art lift-off recognition is that the lift-off recognition is not decided on the basis of one or more "hard” conditions, eg the vehicle deceleration exceeds a predetermined maximum amount It is only by combining the subcriteria or combining the probabilities of the subcriteria that the result is an overall picture which allows a reliable statement as to whether the rear wheel is lifted off.
  • the invention also relates to a computer program product, which defines an algorithm according to the method described above, as well as a device for braking force control of a motorcycle with an anti-lock system, which performs a method described above. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description with reference to figures.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motorcycle
  • Fig. 2 is a schematic representation of an exemplary brake pressure curve on the front wheel.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a motorcycle 1 with ABS control unit 2.
  • the motorcycle 1 moves in the direction indicated by the arrow.
  • it may come to a lifting 3 of the rear wheel 4, i. the rear wheel 4 loses contact with the road 5.
  • the aim of the invention is to recognize a lifted rear wheel 4 and set up by a suitable brake pressure reduction on the front wheel 6, the rear wheel 4 again on the roadway 5.
  • the lifting 3 of the rear wheel 4 of a motorcycle 1 during braking is essentially determined by the delay achieved and the dynamics of the braking process. This means that from a certain type-specific delay, the acute risk of Schuradabriols 3 exists. Likewise, the deceleration increase may be such that the front wheel 6 can just transmit the maximum deceleration without slipping. The pulse generated thereby can bring the rear wheel 4 for lifting 3 in the sequence. Another important indication of a lifted rear wheel 4 can serve the wheel behavior. A braked, lifted rear wheel 4 will run much slower than the front wheel 6. It will come to an ABS pressure reduction phase on the rear wheel 4. A re-acceleration of the rear wheel 4 can not take place in the off-hook condition, however, even with complete lack of pressure on the rear wheel brake. An unbraked, lifted rear wheel 4 will rotate significantly faster than the braked front wheel 6.
  • Each criterion evaluates a partial index, the summation of all evaluation criteria identifies the risk of withdrawal. From a fixed limit, it is assumed that the rear wheel 4 is "safely" lifted.
  • the relationship between vehicle deceleration and takeoff rating size may be e.g. be stored in the form of a characteristic in the ABS control unit 2.
  • the gradient of the pressure build-up 7 in the front-wheel brake circuit can be considered. With small gradients the Abhebegefahr is low. With rising Gradients increases the Abhebegefahr first. With a very rapid pressure build-up 7 (high gradient), it becomes more and more likely to brake the front wheel 6. It can then no further, necessary for the lifting 3, delay are built and the Abhebegefahr drops. This behavior is taken into account in the dynamics assessment.
  • the relationship between the gradient of the pressure build-up 7 in the front-wheel brake circuit and (corresponding) lift-off evaluation variable (lift-off risk) can also be stored in the control unit 2 in the form of a characteristic curve.
  • a pressure reduction on the front wheel 6 generated by the driver or by the ABS reduces the risk of lifting off. In the valuation, this is taken into account in the form that in this case the (corresponding) Abhebebeêtsucc is reduced.
  • a direct consideration of depressurization processes on the front wheel 6 in the evaluation of the lifting risk is e.g. therefore advantageous since an effect of depressurization processes on the evaluation of the vehicle deceleration occurs less clearly and / or with a time delay.
  • the duration of the behavior typical for a lifted rear wheel 4 is evaluated. This differentiates between the braked and the unbraked wheel (see description above). The longer a corresponding behavior is observed, the higher the rear wheel 4 can be lifted off and the greater the (corresponding) lift-off evaluation variable is selected.
  • a fuzzy logic can be used to evaluate the individual evaluation criteria (determination of the (partial) lift-off evaluation values) and / or the risk of withdrawal (determination of the (total) lift-off evaluation variable).
  • FIG. 2 schematically illustrates a course of a front-wheel brake pressure P VA as a function of time t.
  • the evaluation criteria described above are also used.
  • the pressure drop .DELTA.p may be lower than in a braking in which the rear wheel 4 lifts very dynamically. Assuming that the detection always takes the same amount of time, then in the case of dynamic lifting 3, the rear wheel 4 at the time of detection will already have risen higher than in the case of an undynamic takeoff
  • the dimensioning of the pressure drop Ap at the front wheel is related to the front wheel brake pressure pi applied when the lift limit value of the liftoff value is reached, for example in the form of a percentage X for the pressure level p 2 or a percentage Y for the pressure drop ⁇ p:
  • the first pressure build-up pulse ⁇ p ' is purely time-controlled as a function of the pressure reduction ⁇ p that has occurred, ie the time duration ⁇ T is selected as a function of the magnitude of the pressure reduction ⁇ p.
  • Another pressure increase ⁇ p '' is only started, if the sum of the evaluation criteria suggests that sufficient seating movement of the rear wheel 4 has taken place. If this is not the case, a renewed Duckabbau is possibly generated.
  • the time-variable controlled build-up pulse follows the time-variable controlled build-up pulse. In the following, the pressure is increased as progressively as possible. The goal is to reach the pressure pi at Abhebeerkennung as quickly as possible, with renewed lifting operations 3 of the rear wheel 4 should lose more and more momentum.
  • pressure modulation is also performed on the rear wheel brake circuit. This is to prevent that a lifted rear wheel 4 is delayed with vehicle deceleration. If there is a suspicion of this, e.g. the slip at the rear wheel is approximately zero and / or the (total) lift evaluation amount exceeds a limit and / or the brake pressure is rapidly built up by the driver on the front wheel 6, i. If the dynamics of the braking process are high, the brake pressure at the rear wheel 4 is increased or reduced depending on the possibility or the condition of the brake system. It is thus avoided to obtain uninterpretable rear wheel conditions (for the lift-off evaluation quantity of the rear wheel behavior).

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Abstract

Verfahren zur Überschlagsverhinderung bei Krafträdern Verfahren zur Überschlagsverhinderung bei Krafträdern (1) mit einem Anti-Blockiersystem (2), wobei eine Reduzierung des Bremsdrucks (p) im Bremskreis des Vorderrades (6) durchgeführt wird, wenn ein Abheben (3) des Hinterrades (4) des Kraftrades erkannt wird, und wobei anhand von mindestens zwei Bewertungskriterien eine Abhebebewertungsgröße, welche ein graduelles Maß für eine Abhebegefahr des Hinterrades des Kraftrades darstellt, gebildet wird und ein Hinterradabheben als erkannt gilt, wenn die Abhebebewertungsgröße einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Description

Verfahren zur ÜberschlagsVerhinderung bei Krafträdern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß Oberbegriff von Anspruch 15 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 16.
Das Kraftrad hat sich im Laufe der letzten Jahrzehnte von einem kostengünstigen Fortbewegungsmittel zu einem Frei- zeitgefahrt entwickelt, bei welchem auch vermehrt die Sicherheit des Fahrers in den Vordergrund geruckt wird. Ahnlich wie bei den Automobilen vor einigen Jahren werden zunehmend auch Kraftrader mit Anti-Blockiersystemen (ABS) ausgerüstet. Aus der EP 0 548 985 Bl ist beispielsweise eine Blockierschutzvorrichtung für Kraftrader bekannt. Ferner ist aus der DE 40 00 212 Al ein Verfahren zum blockierge- schutzten Bremsen eines Kraftrades und zum Bestimmen des Haftbeiwertes bekannt.
Wahrend einer Bremsung eines Kraftrades besteht die Möglichkeit, dass durch eine zu große Bremskraft am Vorderrad das Hinterrad von der Fahrbahn abhebt und sich das Kraftrad aufstellt. Im Extremfall kann dies zu einem Überschlag des Kraftrads fuhren. Dieser Sachverhalt ist jedem Kraftradfahrer bekannt und wird gefurchtet. Da es nur sehr geübten Fahrern gelingt, diese Grenzsituation einer sehr hohen Bremsleistung in Verbindung mit einem beginnenden Abheben des Hinterrades zu bemerken und auch zu beherrschen, bremsen Normalfahrer eher etwas vorsichtiger, um diese Grenzsi- tuation sicher zu vermeiden, und verschenken dadurch Bremsweg. In Paniksituationen ist es aber auch geübten Fahrern oft nicht möglich, eine solche Grenzsituation zu vermeiden.
Auch wahrend einer ABS-geregelten Bremsung kann diese kritische Situation des Abhebens des Hinterrades entstehen. Bedingt durch die hohe Reibwertausnutzung des ABS wird die Situation auf hohen Reibwerten sogar fast zwangsläufig erzeugt .
Aus der DE 41 34 675 Al geht ein Verfahren zur Bremskraftregelung von Motorradern hervor, bei welchem ein Abheben des Hinterrades signalisiert wird, wenn die Fahrzeugverzo- gerung einen vorgegebenen Maximalbetrag überschreitet und gleichzeitig eine oder mehrere weitere Bedingungen erfüllt sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Uberschlagsverhinderung bei Kraftradern mit einem Anti-Blockiersystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelost.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass anhand von mindestens zwei Bewertungskriterien eine Abhebebewer- tungsgroße, welche ein graduelles Maß für eine Abhebegefahr des Hinterrades darstellt, gebildet wird. Überschreitet diese Abhebebewertungsgroße einen vorgegebenen Schwellenwert, so wird auf ein Hinterradabheben erkannt.
Unter einer „graduellen" Große ist eine Große zu verstehen, die mehr als zwei verschiedene Werte annehmen kann. Dabei kann es sich um eine abgestuft oder stufenweise variierende Größe, z.B. eine Größe, welche die Werte 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, usw. annehmen kann, oder auch um eine allmählich variierende oder kontinuierliche Größe, z.B. eine Größe, welche die Werte der reelen Zahlen oder die Werte der reelen Zahlen zwischen 0.0 und 1.0 annehmen kann, handeln. Eine graduelle Größe ist hier im Gegensatz zu einer booleschen Größe zu verstehen, welche nur zwei Werte, z.B. 0 oder 1, wahr oder falsch, ja oder nein, annehmen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mindestens zwei der folgenden Bewertungskriterien zur Bildung der Abhebebewertungsgröße herangezogen: Fahrzeugverzögerung, Bremsdynamik, Bremsdruckreduzierung (en) im Bremskreis des Vorderrades, und Radverhalten des Hinterrades. Dabei ist es besonders bevorzugt, alle vier genannten Bewertungskriterien zur Bildung der Abhebebewertungsgröße heranzuziehen.
Es ist außerdem vorteilhaft, für jedes Bewertungskriterium eine Teilabhebebewertungsgröße zu bestimmen. Die Abhebebewertungsgröße ergibt sich dann aus den Teilabhebebewer- tungsgrößen, besonders bevorzugt durch Addition. Es handelt sich bei den Teilabhebebewertungsgröße besonders bevorzugt ebenfalls um graduelle Größen.
Die Dimensionierung der Reduzierung des Vorderradbremsdrucks bei erkanntem Hinterradabheben wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Abhebebewertungsgröße oder mindestens einer Teilabhebebewertungsgröße durchgeführt. Im letzteren Fall wird/werden besonders bevorzugt die Teilabhebebewertungsgröße (n) zur Bewertung der Bremsdynamik und/oder der Fahrzeugverzögerung verwendet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung der Fahrzeugverzögerung mit Hilfe einer vorgegebenen Kennlinie aus der Fahrzeugverzögerung bestimmt. Es wird empfohlen die Kennlinie im Steuergerät des Anti- Blockiersystems abzulegen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung der Bremsdynamik in Abhängigkeit eines Bremsdruckgradienten eines Vorderradbremsdruckaufbaus bestimmt. Dabei ist es empfehlenswert, den Zusammenhang zwischen Abhebebewertungsgröße oder Teilabhebebewertungsgröße und Vorderradbremsdruckgradient anhand einer, besonders bevorzugt im Steuergerät des Anti-Blockiersystems abgelegten, Kennlinie vorzugeben .
Die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung einer Bremsdruckreduzierung im Vorderradbremskreis wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform in Abhängigkeit einer Größe mindestens einer Bremsdruckreduzierung im Vorderradbremskreis und/oder in Abhängigkeit einer Anzahl von Bremsdruckreduzierungen im Vorderradbremskreis bestimmt.
Weiterhin wird die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung des Radverhaltens des Hinterrades bevorzugt in Abhängigkeit einer Dauer eines für ein abgehobenes Hinterrad charakteristischen Radverhaltens bestimmt. Damit soll sichergestellt werden, dass ein nur kurzes und/oder zufälliges Radverhalten am Hinterrad, welches auf ein abgehobenes Rad hindeutet, nicht zu einem Bremsdruckabbau am Vorderrad führt. Ein solches, kurzfristiges Radverhalten am Hinterrad könnte z.B. durch eine Bodenunebenheit hervorgerufen werden oder bei einem am Boden befindlichen, jedoch überbremsten Hinterrad auftreten.
Es ist außerdem vorteilhaft, dass die Größe der Vorderradbremsdruckreduzierung bei erkanntem Hinterradabheben in Abhängigkeit von dem Vorderradbremsdruck bei Erkennen des Hinterradabhebens durchgeführt wird.
Nach der Reduzierung des Vorderradbremsdrucks bei erkanntem Abheben des Hinterrades wird der Vorderradbremsdruck bevorzugt für eine Zeitdauer ungefähr konstant gehalten. Dann wird nach der Zeitdauer ein Bremsdruckaufbau im Vorderradbremskreis eingesteuert. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass möglichst schnell wieder Bremsleistung aufgebaut wird, damit möglichst wenig Bremsleistung verschenkt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zeitdauer in Abhängigkeit der Größe der zuvor erfolgten Bremsdruckreduzierung (en) im Vorderradbremskreis dimensioniert .
Eine weitere Regelung des Bremsdrucks im Bremskreis des Vorderrades wird bevorzugt in Abhängigkeit der Abhebebewer- tungsgröße oder mindestens einer Teilabhebebewertungsgröße durchgeführt. Besonders bevorzugt wird anhand der Abhebebe- wertungsgröße oder mindestens einer Teilabhebebewertungsgröße entschieden, ob nach dem ersten, zeitgesteuerten Druckaufbau ein weiterer Vorderradbremsdruckaufbau durchgeführt wird, wenn eine ausreichende Aufsetzbewegung des Kraftrades stattgefunden hat, oder ein weiterer Druckabbau an der Vorderradbremse eingesteuert wird. Zusätzlich zu der Bremsdruckregelung am Vorderrad wird in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Regelung des Bremsdrucks im Hinterradbremskreis, besonders bevorzugt ein Bremsdruckaufbau oder Bremsdruckabbau, durchgeführt. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Verzögerung des Hinterrades in etwa der Fahrzeugverzögerung entspricht oder die Geschwindigkeit des Hinterrades in etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, da in diesen Fällen das Radverhalten des Hinterrades nicht als Bewertungskriterium genutzt werden kann.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu Abhebeerkennungen aus dem Stand der Technik liegt darin, dass die Abhebeerkennung nicht anhand ein oder mehrerer „harter" Bedingungen, z.B. die Fahrzeugverzögerung überschreitet einen vorgegebenen Maximalbetrag, entschieden wird. Vielmehr werden zur Feststellung eines abgehobenen Hinterrades verschiedene Bewertungskriterien herangezogen, die jeweils einen Beitrag zu einer Aussage über die Wahrscheinlichkeit der Gefahr eines Hinterradabhebens liefern. Erst durch das Zusammenfügen der Teilkriterien bzw. das Zusammenfügen der Wahrscheinlichkeiten der Teilkriterien ergibt sich ein Gesamtbild, welches eine zuverlässige Aussage darüber ermöglicht, ob das Hinterrad abgehoben ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, welches einen Algorithmus nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren definiert, sowie eine Vorrichtung zur Bremskraftregelung eines Kraftrades mit einem Anti-Blockiersystem, welche ein vorstehend beschriebenes Verfahren durchführt. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Motorrades und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines beispielgemäßen Bremsdruckverlaufs am Vorderrad.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorrades 1 mit ABS-Steuergerät 2. Das Motorrad 1 bewegt sich in die durch den Pfeil angegebene Richtung. Z.B. bei einer starken Bremsung kann es zu einem Abheben 3 des Hinterrades 4 kommen, d.h. das Hinterrad 4 verliert den Kontakt mit der Fahrbahn 5. Ziel der Erfindung ist es, ein abgehobenes Hinterrad 4 zu erkennen und durch einen geeigneten Bremsdruckabbau am Vorderrad 6 das Hinterrad 4 wieder auf der Fahrbahn 5 aufzusetzen.
Das Abheben 3 des Hinterrades 4 eines Motorrades 1 während einer Bremsung wird im wesentlichen von der erzielten Verzögerung sowie der Dynamik des Bremsvorganges bestimmt. Dies bedeutet, dass ab einer gewissen typspezifischen Verzögerung die akute Gefahr des Hinterradabhebens 3 besteht. Ebenso kann sich der Verzögerungsanstieg so darstellen, dass das Vorderrad 6 gerade die maximale Verzögerung übertragen kann, ohne in Schlupf zu kommen. Der hierdurch erzeugte Impuls kann in der Folge das Hinterrad 4 zum Abheben 3 bringen. Als weiteres wesentliches Indiz für ein abgehobenes Hinterrad 4 kann das Radverhalten dienen. Ein gebremstes, abgehobenes Hinterrad 4 wird deutlich langsamer laufen als das Vorderrad 6. Es wird zu einer ABS-Druckabbauphase am Hinterrad 4 kommen. Eine Wiederbeschleunigung des Hinterrades 4 kann im abgehobenen Zustand jedoch auch bei völliger Drucklosigkeit an der Hinterradbremse nicht stattfinden. Ein ungebremstes, abgehobenes Hinterrad 4 wird sich signifikant schneller drehen als das gebremste Vorderrad 6.
Zur Identifikation eines abgehobenen Hinterrades 4 werden deshalb verschiedene Bewertungskriterien herangezogen. Jedes Kriterium bewertet ein Teilindiz, die Summation aller Bewertungskriterien kennzeichnet die Abhebegefahr. Ab einem festgelegten Grenzwert wird davon ausgegangen, dass das Hinterrad 4 „sicher" abgehoben ist.
Zur Bewertung können folgende Kriterien herangezogen werden :
- Fahrzeugverzögerung:
Mit steigender Verzögerung wächst die Gefahr des Hin- terradabhebens 3. Die (entsprechende) Abhebebewer- tungsgröße wird also im Allgemeinen mit steigender Verzögerung größer. Der Zusammenhang zwischen Fahrzeugverzögerung und Abhebebewertungsgröße kann z.B. in Form einer Kennlinie im ABS-Steuergerät 2 abgelegt sein.
- Dynamik des Bremsvorganges:
Zur Bewertung der ins Motorrad 1 eingebrachten Bremsdynamik kann der Gradient des Druckaufbaus 7 (siehe Fig. 2) im Vorderradbremskreis betrachtet. Bei kleinen Gradienten ist die Abhebegefahr gering. Mit steigenden Gradienten steigt die Abhebegefahr zunächst an. Bei einem sehr schnellen Druckaufbau 7 (hoher Gradient) wird es immer wahrscheinlicher, das Vorderrad 6 zu überbremsen. Es kann dann keine weitere, für das Abheben 3 notwendige, Verzögerung aufgebaut werden und die Abhebegefahr sinkt. Dieses Verhalten wird in der Dynamikbewertung berücksichtigt. Der Zusammenhang zwischen Gradient des Druckaufbaus 7 im Vorderradbremskreis und (entsprechender) Abhebebewertungsgröße (Abhebegefahr) kann e- benso in Form einer Kennlinie im Steuergerät 2 abgespeichert sein.
- Druckabbau am Vorderrad:
Ein vom Fahrer oder vom ABS erzeugter Druckabbau am Vorderrad 6 verringert die Abhebegefahr. Bei der Bewertung wird dies in der Form berücksichtigt, dass in diesem Fall die (entsprechende) Abhebebewertungsgröße verkleinert wird. Eine direkte Berücksichtigung von Druckabbauvorgängen am Vorderrad 6 bei der Bewertung der Abhebegefahr ist z.B. daher vorteilhaft, da eine Auswirkung von Druckabbauvorgängen auf die Bewertung der Fahrzeugverzögerung weniger deutlich und/oder zeitverzögert auftritt.
- Hinterradverhalten:
Es wird die Dauer des für ein abgehobenes Hinterrad 4 typischen Verhaltens bewertet. Hierbei wird zwischen gebremstem und ungebremstem Rad differenziert (siehe Beschreibung oben) . Je länger ein entsprechendes Verhalten beobachtet wird, desto höher kann das Hinterrad 4 abgehoben sein und desto größer wird die (entsprechende) Abhebebewertungsgröße gewählt. Zur Bewertung der einzelnen Bewertungskriterien (Bestimmung der (Teil) Abhebebewertungsgrößen) und/oder der Abhebegefahr (Bestimmung der (Gesamt) Abhebebewertungsgröße) kann z.B. eine Fuzzy-Logik verwendet werden.
Erreicht nun die (Gesamt) Abhebebewertungsgröße, welche z.B. als Summation der einzelnen (Teil) Abhebebewertungsgrößen bestimmt wird, eine festgelegten bzw. vorgegebenen Grenzwert, ist es erforderlich am Vorderrad 6 einen geeigneten
Druckabbau Δp anzusteuern. Dieser Abbau Δp muss gerade so dimensioniert sein, dass das Hinterrad 4 wieder auf der Fahrbahn 5 aufsetzt, die Bremsleistung jedoch nicht unnötig stark reduziert wird. Die Erfahrung zeigt, dass es besonders sinnvoll ist, durch einen Druckabbau am Vorderrad 6 eine Rückwärtsdrehbewegung des aufgestellten Motorrades 1 zu erzeugen (zum Aufsetzen des Hinterrades) . Noch bevor das Hinterrad 4 aufsetzt, sollte bereits mit einem Duckaufbaupuls Δp' am Vorderrad 6 wieder Bremsleistung aufgebaut werden. Hiermit wird verhindert, dass zuviel Bremsleistung verschenkt wird. Zusätzlich wird das Aufsetzen des Hinterrades 4 deutlich komfortabler, da die Abwärtsbewegung des Fahrzeughecks gebremst wird. Das Hinterrad 4 setzt gedämpft wieder auf der Fahrbahn 5 auf.
In Fig. 2 ist ein beispielsgemäßer Verlauf eines Vorderradbremsdrucks PVA als Funktion der Zeit t schematisch dargestellt. Durch Betätigung eines Bremshebels durch den Fahrer wird Druck im Vorderradbremskreis aufgebaut 7. Das Motorrad 1 verzögert. Die Gefahr eines Hinterradabhebens 3 steigt. Zu einem Zeitpunkt ti, bei dem der Vorderradbremsdruck einen Wert pi annimmt, erreiche die (Gesamt) Abhebebewertungsgröße einen festgelegten Grenzwert. Dadurch wird das Hinterrad 4 als „sicher" abgehoben erkannt und es wird am Vorderrad 6 ein Druckabbau Δp angesteuert. Der Vorderradbremsdruck wird von pi auf p2 reduziert (Δp=pi- P2) •
Zur Dimensionierung des Druckabbaus Δp (bzw. des Druckniveaus p2) werden ebenfalls die oben beschriebenen Bewertungskriterien herangezogen. Bei einer ruhigen Bremsung mit wenig Dynamik z.B. kann der Druckabbau Δp geringer ausfallen als bei einer Bremsung in der das Hinterrad 4 sehr dynamisch abhebt. Angenommen, die Erkennung dauert immer gleich lange, so wird bei einem dynamischen Abheben 3 das Hinterrad 4 zum Zeitpunkt der Erkennung bereits höher gestiegen sein als bei einem undynamischen Abheben 3. Der
Druckabbau Δp muss entsprechend unterschiedlich ausfallen.
Die Dimensionierung des Druckabbaus Δp am Vorderrad wird auf den beim Erreichen des Abhebegrenzwerts der Abhebebe- wertungsgröße anliegenden Vorderradbremsdruck pi bezogen, z.B. in Form einer prozentualen Angabe X für das Druckniveau p2 oder einer prozentualen Angabe Y für den Druckabbau Δp:
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wobei der Prozentsatz X bzw. Y in Abhängigkeit mindestens eines Bewertungskriteriums gewählt wird.
Der Druck pVA wird zunächst für eine Zeitdauer ΔT (ΔT=t2-ti) auf dem sich ergebenden niedrigen Druckniveau p2 gehalten. Der erste Druckaufbaupuls Δp' erfolgt rein zeitgesteuert in Abhängigkeit des erfolgten Druckabbaus Δp, d.h. die Zeitdauer ΔT wird in Abhängigkeit der Größe des Druckabbaus Δp gewählt. Ein weiterer Druckaufbau Δp' ' wird erst gestartet, wenn die Summe der Bewertungskriterien vermuten lässt, dass eine ausreichende Aufsetzbewegung des Hinterrades 4 stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, wird gegebenenfalls ein erneuter Duckabbau erzeugt. Auch hier folgt dann der zeitvariabelgesteuerte Aufbaupuls. Im Folgenden wird der Druck möglichst progressiv gesteigert. Ziel ist es, den Druck pi bei Abhebeerkennung möglichst rasch zu erreichen, wobei erneute Abhebevorgänge 3 des Hinterrades 4 immer mehr an Dynamik verlieren sollten.
Zusätzlich zu den eben beschriebenen Druckmodulationen am Vorderradbremskreis werden auch Druckmodulationen am Hinterradbremskreis durchgeführt. Hiermit soll verhindert werden, dass ein abgehobenes Hinterrad 4 mit Fahrzeugverzögerung verzögert wird. Liegt ein dahin gehender Verdacht vor, ist z.B. der Schlupf am Hinterrad ungefähr Null und/oder überschreitet die (Gesamt) Abhebebewertungsgröße einen Grenzwert und/oder wird durch den Fahrer am Vorderrad 6 schnell Bremsdruck aufgebaut, d.h. ist die Dynamik des Bremsvorgangs hoch, so wird je nach Möglichkeit bzw. Beschaffenheit der Bremsanlage am Hinterrad 4 der Bremsdruck erhöht bzw. reduziert. Es wird somit vermieden, uninterpre- tierbare Hinterradzustände (für die Abhebebewertungsgröße des Hinterradverhaltens) zu erhalten.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Uberschlagsverhinderung bei Kraftradern
(1) mit einem Anti-Blockiersystem (2), wobei eine Reduzierung des Bremsdrucks (Δp) im Bremskreis des Vorderrades (6) durchgeführt wird, wenn ein Abheben (3) des Hinterrades (4) des Kraftrades erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von mindestens zwei Bewertungskriterien eine Abhebebewertungsgroße, welche ein graduelles Maß für eine Abhebegefahr des Hinterrades des Kraftrades darstellt, gebildet wird und ein Hinterradabheben als erkannt gilt, wenn die Abhebebewertungsgroße einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, insbesondere alle, der folgenden Bewertungskriterien zur Bildung der Abhebebewertungsgroße herangezogen werden:
Fahrzeugverzogerung, Bremsdynamik,
Bremsdruckreduzierung (en) im Bremskreis des Vorderrades ( 6) , und Radverhalten des Hinterrades (4) .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Bewertungskriterium eine, insbesondere graduelle, Teilabhebebewertungsgroße bestimmt wird, wobei sich die Abhebebewertungsgroße aus den Teilabhebe- bewertungsgroßen, insbesondere durch Summation, ergibt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dimensionierung der Reduzierung des Bremsdrucks (Δp) im Bremskreis des Vorderrades (6) bei erkanntem Abheben (3) des Hinterrades (4) in Abhängigkeit von der Abhebebewertungsgröße oder mindestens einer Teilabhebebewertungsgröße, insbesondere der Teilabhebebewertungsgröße (n) zur Bewertung der Bremsdynamik und/oder der Fahrzeugverzögerung, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung der Fahrzeugverzögerung mit Hilfe einer vorgegebenen, insbesondere im Steuergerät des Anti-Blockiersystems (2) abgelegten, Kennlinie aus der Fahrzeugverzögerung bestimmt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung der Bremsdynamik in Abhängigkeit eines Bremsdruckgradienten eines Bremsdruckaufbaus (7) im Bremskreis des Vorderrades (6) bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammenhang zwischen Abhebebewertungsgröße oder Teilabhebebewertungsgröße und Vorderradbremsdruckgradient anhand einer, insbesondere im Steuergerät des Anti-Blockiersystems (2) abgelegten, Kennlinie vorgegebenen wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung einer Bremsdruckreduzierung im Bremskreis des Vorderrades (6) in Abhängigkeit einer Größe mindestens einer Bremsdruckreduzierung im Bremskreis des Vorderrades (6) und/oder in Abhängigkeit einer Anzahl von Bremsdruckreduzierungen im Bremskreis des Vorderrades (6) bestimmt wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebebewertungsgröße oder die Teilabhebebewertungsgröße zur Bewertung des Radverhaltens des Hinterrades (4) in Abhängigkeit einer Dauer eines für ein abgehobenes Hinterrad (3) charakteristischen Radverhaltens bestimmt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dimensionierung der
Reduzierung des Bremsdrucks (Δp) im Bremskreis des Vorderrades (6) bei erkanntem Abheben (3) des Hinterrades (4) in Abhängigkeit von dem Vorderradbremsdruck (pl) bei Erkennen des Hinterradabhebens (3) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reduzierung des Vorderradbremsdrucks (Δp) bei erkanntem Abheben (3) des Hinterrades (4) der Bremsdruck im Bremskreis des Vorderrades (6) für eine Zeitdauer (ΔT) ungefähr konstant gehalten und dann ein Bremsdruckaufbau (Δp' ) im Bremskreis des Vorderrades durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (ΔT) in Abhängigkeit der Größe der zuvor erfolgten Bremsdruckreduzierung (Δp) im Bremskreis des Vorderrades (6) dimensioniert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Regelung des Bremsdrucks im Bremskreis des Vorderrades (6) in Abhängigkeit der Abhe- bebewertungsgröße oder mindestens einer Teilabhebebewer- tungsgröße durchgeführt wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung des Bremsdrucks im Bremskreis des Hinterrades (4) durchgeführt wird, wenn die Verzögerung des Hinterrades (4) in etwa der Fahrzeugverzögerung entspricht oder die Geschwindigkeit des Hinterrades (4) in etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht.
15. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus definiert, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 um- fasst .
16. Vorrichtung zur Bremskraftregelung eines Kraftrades (1) mit einem Anti-Blockiersystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 durchführt.
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